2007 Fiscal Year Annual Research Report
極低速センサレスドライブ実現に向けた高精度デッドタイム補償電圧の開発
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18760217
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
浦崎 直光 University of the Ryukyus, 工学部, 准教授 (70305184)
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| Keywords | 電動機 / センサレス駆動 / 回転子位置推定 / インバータ / デッドタイム |
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| Research Abstract |
1.研究目的
本研究の目的は電動機の極低速領域における位置・速度センサレスドライブを安定化するため、デッドタイム補償電圧を相電流の瞬時値レベルで調整する手法を開発することならびに実験システムを実装し、相電流および指令電圧波形のひずみが低減することを検証することである。
2.研究内容
(1)提案手法の改良
昨年度は、デッドタイム補償電圧をシグモイド関数を用いて定式化しており、その演算の複雑さにより開発したアルゴリズムが極低速領域において十分に機能しない問題があった。今回は、半導体スイッチのターンオン時間、ターンオフ時間、ならびにオン電圧を個別に測定することで、デッドタイム補償電圧を解析的に求めることが可能となった。また、ターンオフ時間を固定分と相電流の瞬時値により変化する変動分に切り分けることにより、デッドタイム補償電圧の定式化が反比例式に単純化されたため、演算の複雑さを回避することが可能となった。
(2)実験検証
上記(1)で改良したアルゴリズムを実験システムに組み込み、センサレスドライブ性能を検証した。昨年度と比較して、安定に駆動することが可能である回転速度に大きな違いはみられなかったが、アルゴリズムが発散する頻度が減少したため、安定性の向上は確認できた。コンピュータシミュレーションの結果、100rpm以下の低速領域においては、デッドタイムが理想的に補償された場合においても、インバータの変調率の低下に伴い、指令電圧波形がひずみ、回転子位置・速度センサレスドライブの安定化に悪影響を及ぼすことがわかった。今後は、インバータの変調率減少に伴う低速領域の指令電圧波形のひずみを低減する必要がある。
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